真空我国主要容积式真空泵质量状况浅析李春影(国家真空设备质量监督检验中心,辽宁沈阳110042)分析,阐述了近几年容积真空泵的质量改进情况和目前仍存在的主要问题以及问题产生的原因和改进措施,并对真空泵普遍存在的共性问题进行了分析。
我国生产真空获得设备是从30年代开始的,2001年年产真空获得设备总计约12万台。经历了近70年的发展,目前我国真空获得设备品种齐全,质量水平稳步提高,基本上满足了国内市场的需求但是面临着中国入世后的国际市场,真空获得产品的质量水平仍存在着很大的差距,亟待我们冷静思考,研究对策,争取在尽可能短的时间内赶上国际先进水平。
下面就真空获得设备中量大面广的容积式真空泵做一具体的质量分析。
1旋片泵旋片泵是所有真空获得设备中产量大、应用普遍的真空泵全国年产量约10万台。大型旋片泵与其它真空泵组成真空机组,广泛用于化工、机械、冶金、食品、建林电子、国防等领域;小型泵主要用于食品、医疗医药家电、包装等行业全国旋片泵的生产企业有近百家,如通过2001年在本中心检测的有:国投南光有限公司、淄博真空设备厂有限公司、北京仪器厂(集团)、沈阳恒星实业有限公司、南京真空泵厂、广东真空设备厂股份有限公司、沈阳三环真空技术研究所、沈阳市真空机械三厂、临海精工真空设备厂、温岭真空泵厂、台州佳力真空设备有限公司及博山真空泵厂等我国旋片泵的生产从设计水平到加工制造和性能质量都已趋向成熟。主要企业生产的产品质量比较稳定,外观质量有了明显的提高。过去长期存在的喷油、漏油问题近几年得到一定的控制,旋片材料性能得到改善,一定程度上增加了旋片泵的可靠性国投南光有限公司生产的2XZ-8A直联旋片泵是近几年旋片泵产品中为数不多的新品种,从普速泵到高速泵,在技术水平上有一定的突破,解决了高温高速运转条件下,零部件的易老化、易磨损的难题旋片泵中的老产品一一皮带泵如淄博真空设备厂有限公司生产的2X~4,北京仪器厂(集团)生产的2X-15以及沈阳恒星实业有限公司生产的2X-70在2001年的测试中保持了原有的质量优势,质量稳定,运行可靠,这些产品曾长期受到用户的青睐,成为企业的代表性产品目前旋片泵产品的总体质量水平能够达到现行行业标准要求的,皮带泵(普速泵)约为80;直联泵(高速泵)约为50主要问题有以下几方面1.12Pa时的抽速过低,致使抽气效率(实测抽速理论抽速)达不到标准要求。按照标准规定,旋片泵在入口压力为2Pa时的抽气效率应达到45以上,该项指标表征了泵的抽气能力。在旋片泵的不合格产品中,80是由于该项指标低。其中部分原因是由于某些产品的入口直径没有执行标准,造成通导不足;另一部分原因是由于零部件加工和装配问题,引起泵的返流泄漏及管阻加大一些企业由于缺少抽气效率指标的检测条件,产品出厂没有很好地检测监控,使该项指标长期得不到改善和解决1.2另一个主要问题是喷油和漏油。该项指标是关系环境保护的重要指标、近几年国内主要生产厂对旋片泵的喷油、漏油问题下了很大的力气加以解决,成效显著如安装油雾分离装置,挡油装置,提高传动轴的加工精度,更换进口轴封等。但是仍有约20的旋片泵喷油、漏池1.3泵的噪声不符合标准要求如标准规定2XZ-2旋片泵,噪声应<72dB(Lw),而有的泵达到75dB(Lw)以上旋片泵的噪声主要源于:①泵油对阀片的冲击产生的噪声;②配用电机产生的噪声,以及振动、旋转件产生的噪声等。旋片泵生产的老企业对泵的噪声控制的比较好,采取了一些有效措施,如改进阀片材料、严格控制油量选择低噪声电机等而一些新的生产企业对泵的噪声问题没有做深入的了解,没有很好的采取降噪措施目前在旋片泵的不合格产品中有20的产品是噪声不合格2滑阀泵滑阀泵属粗/低真空泵,与旋片泵相比,加上一些附属装置后具有抽除水蒸气和腐蚀性气体的能力,工作压力范围宽,且经久耐用,故障率低。近几年在我国发展较快该泵广泛应用于冶炼化工、电工、建材等行业,年产量约为3000台。全国生产滑阀泵的企业有十几家,如:浙江真空设备集团有限公司、沈阳真空机械三厂、台州环球真空设备厂、瑞安市华丰泵业有限公司等。
滑阀泵的主要性能指标有极限分压、极限全压我国滑阀泵产品经过多年市场的磨练,其主要技术性能如极限压力、抽速抽气效率等指标已经得到大大改善,泵的噪声、不喷油、不漏油等指标也有所改进如浙江真空设备集团有限公司生产的滑阀泵产量大品种多、质量稳定,多年来在国内市场上受到用户的青睐,并批量出口。
近几年生产企业与大专院校为解决滑阀泵的噪声、振动问题,从理论上到加工工艺上做出了卓有成效的探索和努力。
滑阀泵的噪声形成机理比较复杂,普遍认为是多方共同作用的结果,如:排气噪声、机构振动和激励噪声、电机与轴承噪声以及泵油的冲击噪声等多种噪声叠加的结果鉴于此,旨在减少泵振动和噪声的新技术、新结构滑阀泵在国内不断有人研制。如:改变阀片结构和材料以减小排气噪声;采用三缸式滑阀泵,使滑阀泵运行平稳,减小振动噪声等。近,一种新型产品HGL-150滑阀泵通过鉴定,该产品三个重要部位采用新型结构,生产过程中完备生产工艺装备,产品不但极限压力低,而且噪声比标准规定值降低6dB,且运行平稳,无需地脚螺栓。将滑阀泵的质量水平提高到一个新的层次,缩短了与国外产品的差距。
一些生产企业还注意到滑阀泵的外观质量与国外产品的差距,从产品的外观设计和泵体的铸件质量抓起,使之向仪器仪表化发展,使产品外观设计现代化,泵体表面不打腻子,喷漆后组装,给人耳目一新的感觉。
尽管如此,国产滑阀泵与国外产品相比仍然存在着较大的差距主要表现如下几方面。
噪声、振动大。如H-150滑阀泵,国内产品大多数要用地脚螺栓,否则由于振动,爬行严重。由于滑阀泵标准规定的噪声指标较宽,近几年在检测中该项指标的合格率将近100,但与国外先进国家的产品相比,噪声普遍高出5dB以上,因此降低滑阀泵的噪声仍然是生产厂努力的方向同时对标准规定的噪声指标在适当时应做修定,以利于产品进一步降噪。
喷油漏油泵启动时喷油严重,运转后漏油,多数产品存在此问题停泵返油严重,造成启动困难,使电机过载稳定性、可靠性差。由于生产加工装备落后,不但生产效率低,且零部件的互换性差,影响了产品3罗茨泵罗茨泵为中真空泵,极限压力可达到5< 102Pa普通罗茨泵不能独立使用,它与旋片泵或滑阀泵、水环泵等组成机组,可用于造纸、航空航天电工、冶金等多种行业其特点为抽速大、抽气时间短、无污染。全国生产企业有多家,如:浙江真空设备集团有限公司、上海真空泵厂、国投南光有限公司等以及近年新兴的部分民营企业年产量约为3000台。
罗茨泵现行标准规定的主要技术性能指标为:极限压力、抽速大允许压差、零流量大压缩比噪声等。
近几年,我国罗茨泵的生产在工艺装备上有了一定进步,主要生产企业用加工中;心专用设备加工泵的主要零部件,一定程度上提高了产品的质量和互换性特别是一些企业提高齿轮精度,使用进口轴承,降低了泵的噪声,使罗茨泵的综合性能有所提高但是由于罗茨泵生产的良莠不齐,目前国产罗茨泵产品质量相差比较悬殊,老的生产企业产品性能指标多达到或超过标准要求如零流量压缩比(气体流量为零时,罗茨泵出口压力与入口压力之比)是直接反映罗茨泵的型线设计、型线加工以及装配水平的重要指标、该指标表明了罗茨泵的抽气能力。如ZJ-300罗茨泵,标准规定零流量大压缩比> 35,有的产品可达到50以上,而有的产品只能达到30左右此外,罗茨泵配套件的选用、主要零部件的加工精度都直接影响着泵的使用寿命国产罗茨泵按现行标准仍有30左右的不合格产品,如果与国际先进水平相比,综合性能差距更大些主要表现如下。
①轴封漏油严重国产轴封经不起长期运转,漏油现象比较普遍振动、噪声大。有的产品动平衡不好,也有的齿轮、轴承精度不够。
依据行业标准,一些产品的零流量压缩比以及大允许压差达不到标准要求有的企业生产工艺装备落后,不能保证零部件的加工精度和装配精度由于存在着以上的问题,表现为罗茨泵运行不可靠,故障率高。有的泵运转几个月就要维修,与德国L-H公司罗茨泵运行数年不必维修形成巨大反差除了以上提到的质量问题之外,容积真空泵具有共性的质量问题还有产品的耐久性和可靠性较差,由于一些客观原因,99以上的泵不做可靠性试验,生产企业对其产品的可靠性指标不甚了解,对现行标准中规定的无故障运行期(类似于寿命试验)也只是在无负载的情况下运行,远没有达到耐久试验和可靠性试验的要求因此产品的故障率较高的问题,并没有得到有效的解决此外,漏水、产品标牌与实际情况不符、螺钉松动、电机皮带过紧或过松、旋片泵和滑阀泵的气镇装置效果不明显或失效等问题也比较普遍真空泵的性能质量不仅仅取决于生产厂制造本身,大量的配套产品对真空泵的质量起到了至关重要的作用,如轴承齿轮、动密封、静密封、电机、真空泵油等等,因此真空泵制造厂选用优质的配套产品对提高产品质量是十分有效的。
总之,国产真空泵的生产与国外先进水平相比在设计、加工制造、装配检测等诸环节仍然比较粗旷,还没有步入精细打磨的境地尽管我国的真空获得设备与国外先进国家相比还具有一定的差距,但是经过真空界有识之士和广大用户的共同努力,这种差距正在不断缩小,真空行业正在瞄准国际先进水平奋进上海博汇真空设备有限公司诚聘上海博尔康真空电子有限公司本公司专业生产旋片式真空泵、卤素检漏仪等系列产品,现由于业务发展需要聘请以下人员。
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